Procesos de transformación de la biomasa forestal

La biomasa puede transformarse en varios tipos de productos líquidos, sólidos o gaseosos que pueden emplearse para generar energía. Sin embargo, pese a que actualmente se llevan a cabo numerosas experiencias en procesos de transformación de la biomasa que incluyen las tecnologías de gasificación y pirólisis, lo cierto es que las tecnologías de combustión son prácticamente las únicas desarrolladas a nivel comercial. Los métodos más comunes de transformación de la biomasa y las tecnologías para el desarrollo de dichos productos se pueden clasificar en dos categorías principales: los métodos termoquímicos (de combustión, gasificación y pirólisis) y los biológicos, que utilizan diversos tipos de microorganismos para la descomposición de la materia orgánica.

Los métodos termoquímicos utilizan el calor como fuente de transformación de la biomasa generalmente seca como paja y madera. Dependiendo de la cantidad de oxígeno aportada en el proceso, los métodos termoquímicos pueden dividirse en los tres procesos siguientes.

En el proceso de combustión se aplican temperaturas elevadas (entre unos 600 y 1300ºC) con gran exceso de oxígeno, lo que provoca la oxidación completa de la biomasa que libera dióxido de carbono, agua, cenizas y calor. Dependiendo de la cantidad de biomasa empleada y de la producción, este calor puede aprovecharse para la calefacción doméstica o para uso industrial y también para la generación de electricidad según la tecnología aplicada.

    
Estufa de biomasa para uso doméstico    Caldera de vapor para uso industrial
 
El proceso de gasificación consiste en someter a la biomasa a temperaturas que oscilan entre los 700 y 1500ºC y con una cantidad de oxígeno limitada a fin de lograr una combustión completa. Es posible obtener dos productos distintos dependiendo del uso de aire u oxígeno puro en el proceso. El empleo de aire permite obtener gas pobre que puede emplearse para generar vapor y electricidad, mientras que en el segundo caso se utiliza un gasificador con oxígeno y vapor de agua para obtener gas de síntesis que puede transformarse en combustible líquido.

Por su parte, el proceso de pirólisis aplica temperaturas altas de 400 a 600ºC sin oxígeno para impedir la combustión completa. Esto permite obtener una parte sólida, una parte líquida y una parte gaseosa para la fabricacion de carbón vegetal, hidrocarburos y compuestos alifáticos. A mayor temperatura, menos gases y menos residuos son producidos.

Los métodos biológicos (o bioquímicos) se basan en la aplicación de microorganismos que descomponen las moléculas de materia de biomasa húmeda en componentes simples con un elevado contenido energético y que pueden emplearse para usos industriales.

El proceso de digestión anaeróbica consiste en la obtención de biogás mediante la transformación de biomasa húmeda como vertidos ganaderos o aguas residuales urbanas. Para ello, se emplean bacterias en ausencia de oxígeno que degradan la materia orgánica y eliminan sus elementos contaminantes.

La fermentación alcohólica es otro proceso que, en ausencia de oxígano, transforma los hidratos de carbono acumulados en las plantas en alcohol. Estos alcoholes como el bioetanol o el biodiésel se pueden utilizar como combustibles alternativos directamente o mezclados con gasolina.

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